电磁铁的线圈绕法会影响磁性大小吗 [复制链接]

在改变电磁铁线圈圈数对磁性强弱影响的实验时发现，学具袋中的铁钉，致密缠绕大概可以缠绕四十多圈，增加圈数，小朋友们会重叠地缠绕，最后做出来也能发现电磁铁磁性强弱与线圈缠绕圈数有关，不知道这样重叠的缠绕会影响真实的磁性吗？紧密缠绕：

40圈的时候有些同学绕得也没有很紧密，会重叠：

60圈叠着绕：


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      关于缠绕的问题，可能跟露出的铁芯长度有关（露出的长度越多，绕得越密）、可能跟是否重叠有关，于是下午组织了学生关于这一问题进行了实验探究，孩子们猜测绕得越密磁性越大。
     1.实验准备： 为了尽量减少误差，我们测量了铁钉总长度（10cm左右，每组略微不同）、使用了全新的电池、统一用钉尖吸引、为减少大头针磁化作用，要求每次实验后间隔1分钟确保电磁铁没有磁性残留。
     2.实验过程：
     （1）电磁铁磁性强弱是否跟铁芯露出长度有关
      控制缠绕20圈，第一次实验露出铁芯1cm，第2次露出5cm，如图：

      学生实验结果如下：

     大部分同学因此认为铁芯露出越多，电磁铁磁性越弱。但是露出的长度越多，缠绕地越密，反而磁性更弱了，和我们的猜想不一致，因此孩子们提出将密的部分放在前端，我让提前完成的小组试了一试后端留5cm，前端留1cm：



       （2）电磁铁磁性强弱是否与重叠缠绕有关
       控制线圈40匝，露出铁芯1cm，分别测试平铺缠绕、前端重叠10圈、后端重叠10圈的磁性强弱，如图：

       学生实验结果：
我的结果：

       3.实验结论：
        课上没有时间总结，课后问了同学有什么发现，很多同学认为铁芯露出越多磁性越弱，前端重叠缠绕磁性越强。对比实验结果，在距离钉尖距离一样的情况下，更稀疏缠绕和更致密缠绕的差别并不明显，更明显的差别在于钉尖离线圈的距离。
       4.实验反思
       （1）今天的实验，如果使用一个特斯拉计可能就迎刃而解了，而且今天只能测量钉尖或钉帽的磁性，铁芯中间磁性肯定也有不同，没办法体现。但是这样让学生自己实验的过程也是蛮有趣的，孩子们印象都很深刻，时间允许的情况下如果能让他们自己设计交流可能会更好。
        （2）电磁铁吸大头针的影响因素实在是太多了，学生操作过程中电池的电量、大头针是否磁化、吸引大头针的位置都需要注意，今天发现原来露出铁芯长度也会影响电磁铁磁性强弱。设计的对比实验实验组还不够多，还有很多因素能探讨，也许不能直接得出精确的答案，但是可供大家参考。
         （3）记录问题。时间有限，记录表的设计比较简单，我自己在实验过程中发现，画下来的方式可能会让记录更清楚，学生汇报也更加清晰。-------------------------------------------12.23下午更新-----------------------------------------------------------------------------
高斯计到啦，请同学帮我录了个视频，真实数据验证了这次实验的结论，跟我们用大头针做出来的结果也差不多。
线圈离钉尖更近（铁芯露出越小）磁性越大；线圈疏密在线圈距离钉尖距离一定时影响不大；钉尖处重叠缠绕也会增大磁性。
【【科学小实验】高斯计测量电磁铁磁性强弱，探究线圈绕法对磁性的影响】 https://www.bilibili.com/video/BV1aGCGYvEjK/?share_source=copy_web